(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームに装着されて種々のワークを把持部で把持するワーク把持装置における前記把持部をワークの種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め治具であって、
前記ワーク把持装置における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る前記把持部と係合して該把持部を位置決め可能な係合部が、ワークの種類に応じて前記把持部により把持される当該ワークの被把持部に対応した位置に設けられた治具本体と、
前記ワーク把持装置に対して前記治具本体を位置決めするための治具本体位置決め部と、を備え、
前記治具本体は、前記係合部が略平板形状のベース部に設けられた治具プレートであることを特徴とする把持部位置決め治具。
【請求項２】
前記治具本体位置決め部は、前記ワーク把持装置に設けられた把持装置側セット部にセット可能な治具本体側セット部が設けられ前記治具本体に立設された支柱を有することを特徴とする請求項１に記載の把持部位置決め治具。
【請求項３】
前記把持装置側セット部に前記治具本体側セット部がセットされた状態で前記支柱を前記ワーク把持装置に固定するための固定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の把持部位置決め治具。
【請求項４】
前記治具本体を位置決めして設置するための台座をさらに備え、
前記治具本体位置決め部は、前記ワーク把持装置に設けられた把持装置側セット部にセット可能な台座側セット部が設けられ前記台座に立設された支柱を有することを特徴とする請求項１に記載の把持部位置決め治具。
【請求項５】
前記台座は、当該台座の移動を可能にする可動機構を有することを特徴とする請求項４に記載の把持部位置決め治具。
【請求項６】
前記治具本体は、前記治具本体位置決め部により前記ワーク把持装置に対して位置決めされる前記ベース部と、前記ベース部に着脱可能に取り付けられワークの種類に応じた位置に前記係合部が配設された係合部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具。
【請求項７】
前記治具本体は、前記治具本体位置決め部により前記ワーク把持装置に対して位置決めされる前記ベース部を有し、前記係合部は、前記ベース部の表面から前記ワーク把持装置側に嵩上げするように設けられた嵩上げ部、あるいは前記ベース部の前記ワーク把持装置と反対側に窪むように設けられた窪み部に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具。
【請求項８】
前記治具本体は、前記係合部の前記ワーク把持装置側へ進退移動可能に設けられ前記係合部を前記ワーク把持装置側に延長可能な延長部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具。
【請求項９】
前記治具本体には、複数種類のワークにそれぞれ対応する複数の係合部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具。
【請求項１０】
前記係合部は、前記把持部がワークの被把持部を外側から内側に向けて押圧して把持するアウタータイプの場合には凸部であり、前記把持部がワークの被把持部を内側から外側に向けて押圧して把持するインナータイプの場合には凹部であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持部位置決め治具に関し、特に、ロボットアームに装着されて種々のワークを把持部で把持するワーク把持装置における前記把持部をワークの種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の部品を加工し組み付けて、多様なバリエーションを有する製品を完成させる生産ラインでは、多種類のワークに柔軟に対応して効率よく確実に搬送するための技術が採用されている（例えば、特許文献１，２）。
特許文献１では、ワークを把持するハンド部を交換するハンド部交換機構５４により多種多様なワークに対応することができる。
特許文献２では、タレット式のロボットハンドにより複数のハンドを回転し切り換えて選択することで交換時間を短縮している。
【０００３】
しかし、特許文献１のハンド部交換機構５４では、ワークの種類に応じて別個のハンドを用意しなければならないので、ハンドの製作コストや置き場の確保が問題となる。また、特許文献２のタレット式のロボットハンドでは構造が複雑になるため、ロボットの先端部が重くなり動作が制約され、切り換える種類にも限界があるという問題があった。
【０００４】
かかる問題を解決するために、ワークの種類が変更されたときにワークを把持するワーク把持装置における把持部の位置を変更可能にすると共に、ロボットアームの先端側を軽量化するために前記把持部を移動させるための駆動装置をロボットやワーク把持装置に持たせない構成を採用することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、このような構成を採用した場合、ワークの種類が変更される度に把持部の位置を変更するための一連の作業を自動化することは可能ではあるが、ワークの種類の変更が頻繁でない場合には相当の投資が必要となる。また、自動化装置が故障した場合等には、結局作業者が対応せざるを得ない。この場合、作業者が例えば毎回寸法を測りながら把持部の位置を変更したのでは、効率的でない上に誤差も生じ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２６２２８１号公報
【特許文献２】特開平５−３０１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ロボットアームに装着されたワーク把持装置に備えられた把持部を、ロボットやワーク把持装置に把持部を移動させるための駆動装置を設けることなく、ワークの種類の変更に応じて、作業者が移動させて位置決めして、ワーク把持装置における把持部の位置を容易かつ確実に変更することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ロボットアームに装着されて種々のワークを把持部で把持するワーク把持装置における前記把持部をワークの種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め治具であって、前記ワーク把持装置における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る前記把持部と係合して該把持部を位置決め可能な係合部が、ワークの種類に応じて前記把持部により把持される当該ワークの被把持部に対応した位置に設けられた治具本体と、前記ワーク把持装置に対して前記治具本体を位置決めするための治具本体位置決め部と、を備え、前記治具本体は、前記係合部が略平板形状のベース部に設けられた治具プレートであることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ロボットアームに装着されたワーク把持装置に備えられた把持部を、ロボットやワーク把持装置に把持部を移動させるための駆動装置を設けることなく、ワークの種類の変更に応じて、作業者が移動させて位置決めして、ワーク把持装置における把持部の位置を容易かつ確実に変更することが可能となる。
したがって、ロボットアームの先端側を軽量化しながらバリエーションを有する種々のワークに対応することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の把持部位置決め治具であって、前記治具本体位置決め部は、前記ワーク把持装置に設けられた把持装置側セット部にセット可能な治具本体側セット部が設けられ前記治具本体に立設された支柱を有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、ワーク把持装置と治具本体とを支柱を介してコンパクトな構成で位置決めすることができる。また、ワーク把持装置と治具本体との間において把持部を移動させるための空間を広く確保することができ、作業者による把持部の位置決め作業が容易となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の把持部位置決め治具であって、前記把持装置側セット部に前記治具本体側セット部がセットされた状態で前記支柱を前記ワーク把持装置に固定するための固定手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、作業者による把持部の位置決め作業の間、ワーク把持装置と治具本体とが誤ってずれたり分離したりすることが無くなるため、位置決め作業はより容易となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の把持部位置決め治具であって、前記治具本体を位置決めして設置するための台座をさらに備え、前記治具本体位置決め部は、前記ワーク把持装置に設けられた把持装置側セット部にセット可能な台座側セット部が設けられ前記台座に立設された支柱を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、台座により治具本体の高さが作業者の目線に近くなるため、作業者による把持部の位置決め作業が容易となる。また、位置決め機能を台座に集約することにより、治具本体を複雑化せずに済み、管理し易くなる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の把持部位置決め治具であって、前記台座は、当該台座の移動を可能にする可動機構を有することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、作業者が手作業で把持部の位置を変更する際に、ワーク把持装置が台座上に位置決めされるまで移動せずに、せいぜい台座の近傍への移動にとどまるような構成が採用される可能性があるが、このような場合であっても、台座を容易に移動させて、ワーク把持装置に対して治具本体を位置決めすることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具であって、前記治具本体は、前記治具本体位置決め部により前記ワーク把持装置に対して位置決めされる前記ベース部と、前記ベース部に着脱可能に取り付けられワークの種類に応じた位置に前記係合部が配設された係合部材と、を有することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、最小限（例えば一つ）のベース部と、ワークの種類に応じた位置に係合部が配設された複数種類の係合部材とを用意することにより、ワークの種類が変更されるときに係合部材のみを交換してベース部に取り付けることで、ワークの種類に応じた把持部位置決め治具を構成することが可能となる。これにより、コスト低減と治具保管場所の省スペース化とを図ることができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具であって、前記治具本体は、前記治具本体位置決め部により前記ワーク把持装置に対して位置決めされる前記ベース部を有し、前記係合部は、前記ベース部の表面から前記ワーク把持装置側に嵩上げするように設けられた嵩上げ部、あるいは前記ワーク把持装置と反対側に窪むように設けられた窪み部に配設されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ワークの種類に応じて係合部の高さ方向位置を設定することができる。これにより、ワークの被把持部の高さ方向位置がワークの種類によって変化したとしても対応することが可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具であって、前記治具本体は、前記係合部の前記ワーク把持装置側へ進退移動可能に設けられ前記係合部を前記ワーク把持装置側に延長可能な延長部材を有することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、ワークの種類が変更されるときに延長部材を係合部のワーク把持装置側へ進出させたり係合部のワーク把持装置側から退避させたりすることによって、ワークの種類に応じて係合部の高さ方向位置を設定することができる。これにより、ワークの被把持部の高さ方向位置がワークの種類によって変化したとしても対応することが可能となる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具であって、前記治具本体には、複数種類のワークにそれぞれ対応する複数の係合部が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、一つの治具本体で複数種類のワークに対応することができる。これにより、コスト低減と治具保管場所の省スペース化とを図ることができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の把持部位置決め治具であって、前記係合部は、前記把持部がワークの被把持部を外側から内側に向けて押圧して把持するアウタータイプの場合には凸部であり、前記把持部がワークの被把持部を内側から外側に向けて押圧して把持するインナータイプの場合には凹部であることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、把持部がアウタータイプ、インナータイプ、あるいはこれらの両タイプが混在する場合にも対応することができる。また、複雑な構造のワークの把持にも対応することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ロボットアームに装着されたワーク把持装置に備えられた把持部を、ロボットやワーク把持装置に把持部を移動させるための駆動装置を設けることなく、ワークの種類の変更に応じて、作業者が移動させて位置決めして、ワーク把持装置における把持部の位置を容易かつ確実に変更することが可能な、把持部位置決め治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る把持部位置決め治具をワーク把持装置に適用した場合の使用例を説明するためのワーク搬出工程を示す平面図である。
【図２】ワーク把持装置の姿勢制御装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図３】ワーク把持装置における把持機構の動作を示す図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は先端部の側面図である。
【図４】ワーク把持装置における把持機構を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は把持する前の状態、（ｃ）は従動部材の分解図、（ｄ）は把持した状態を示す。
【図５】ワーク把持装置における把持機構の位置決めを行うための把持部位置決め治具の構成を示す部分断面正面図である。
【図６】姿勢制御装置における弾性機構の動作（ワークを載置するパレットの剛性が高い場合）を示す模式的正面図であり、（ａ）は把持機構の先端部を被把持部に挿入する前の状態、（ｂ）は把持機構の先端部を被把持部に挿入した後の状態を示す。
【図７】姿勢制御装置における弾性機構の動作（ワークを載置するパレットの剛性が低い場合）を示す模式的正面図であり、（ａ）は把持機構の先端部を被把持部に挿入する前の状態、（ｂ）は把持機構の先端部を被把持部に挿入した後の状態を示す。
【図８】ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、把持装置で把持する前の状態を示す。
【図９】ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、サポートシャフトがワークに当接した状態を示す。
【図１０】ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、サポートシャフトの外筒がワークに当接した状態を示す。
【図１１】ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、クランプが完了した状態を示す。
【図１２】ワークが過剰に位置ずれを生じている場合のワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図である。
【図１３】把持部位置決め治具の拡大平面図である。
【図１４】（ａ）は固定手段の変形例を示す縦断面図であり、（ｂ）は固定手段の別の変形例を示す平面図である。
【図１５】図１３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）は、高さ方向位置が異なる係合凹部の周辺の断面図である。
【図１７】図１３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１８】図１３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１９】（ａ）は図１３のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図２０】異なる位置に係合凹部が配設された２種類の係合部材をベース部の同じ位置に交換可能に取り付けて使用する変形例を示す図であり、（ａ）は一方の係合部材を使用した場合の平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図、（ｃ）は他方の係合部材を使用した場合の平面図、（ｄ）は（ｃ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図２１】治具プレートを位置決めして設置するための台座を備えた変形例を示す模式的斜視図であり、（ａ）は治具本体位置決め部が治具プレートに設けられた場合を示す図、（ｂ）は治具本体位置決め部が治具プレートではなく台座に設けられた場合を示す図である。
【図２２】アウタータイプの把持機構を説明するための斜視図であり、（ａ）は外観を示し、（ｂ）は内部構造を示す断面図である。
【図２３】アウタータイプの把持機構の構成および動作を示す断面正面図であり、（ａ）は把持する前の状態、（ｂ）は把持した状態を示す。
【図２４】アウタータイプの把持機構を説明するための一部分解斜視図である。
【図２５】被把持部がボス等の凸部である場合に使用される把持部位置決め治具の係合凸部周辺の拡大断面図であり、（ａ）は把持機構による把持点の高さ方向位置がベース部の表面よりもワーク把持装置側にある場合を示し、（ｂ）は把持機構による把持点の高さ方向位置がベース部の表面よりもワーク把持装置と反対側にある場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態に係る把持部位置決め治具が使用されるワーク把持装置１について、主として図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
ワーク把持装置１は、図１に示すように、多関節ロボット１００のロボットアーム１０１の先端部１０２に装着して種々のバリエーションを有するワークＷを把持する把持装置（ロボットハンド）として好適に使用することができる。
本実施形態では、ワーク把持装置１を後記する姿勢制御装置２に搭載して多関節ロボット１００に装着する場合について説明する。
多関節ロボット１００は、搬送装置２００によって取り出し位置まで搬送されてきたパレット２０１に載置されたワークＷをロボットアーム１０１の先端部１０２に装着されたワーク把持装置１（図２を併せて参照）によりワークＷの被把持部Ｗａ（図２）を３箇所で把持し、ロボットアーム１０１を旋回させ把持状態を解除して搬出装置３００まで搬送（ワークＷ１参照）する工程を担っている。
【００３２】
ここでは、製品のバリエーションに応じて被把持部Ｗａとなる凹部や凸部の位置が変わるトランスミッションケースやトルクコンバータケース等のワークＷを把持する場合を想定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種のワークを把持する場合に適用可能である。
【００３３】
なお、本実施形態においては、ワーク把持装置１を姿勢制御装置２に搭載して多関節ロボット１００に装着する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、姿勢制御装置２を介さずにワーク把持装置１をロボットアーム１０１の先端部１０２に装着してもよい。
【００３４】
ワーク把持装置１は、図２に示すように、ロボットアーム１０１に連結される支持プレート２２と、この支持プレート２２に配設されワークＷの被把持部Ｗａを把持する把持機構（把持部）１１と、この把持機構１１を自在移動可能に支持する自在移動機構である３軸移動機構１２と、把持機構１１の移動を規制する移動規制装置１３と、を備えている。すなわち、把持機構１１は、ワーク把持装置１における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る。
【００３５】
そして、ワーク把持装置１は、図１に示すように、把持機構１１を種々のワークに適合させるために、把持機構１１をワークの種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め治具４００を多関節ロボット１００の近傍に別途備えている。この把持部位置決め治具４００の詳細については後記する。
【００３６】
なお、本実施形態において、ワーク把持装置１は、同様の把持機構１１を３箇所に配設して、ワークＷに形成された貫通穴等の凹部からなる被把持部Ｗａを３箇所の把持機構１１で把持しているが（図１参照）、３箇所に限定されるものではなく、ワークＷの形状に応じて適宜１箇所でもよく、２箇所以上でもよい。３箇所に配設された把持機構１１は同様の構成である。
【００３７】
把持機構１１は、図３に示すように、くさび形状部１１１ａが形成された駆動部材１１１と、駆動部材１１１により拡径方向に移動する従動部材１１２と、駆動部材１１１および従動部材１１２を収容するホルダ１１３と、駆動部材１１１を往復移動して従動部材１１２を駆動させる駆動手段１１４（図２）と、を備えている。
【００３８】
駆動部材１１１は、図４（ｂ）に示すように、円柱形状をなし、先端部には円周方向に３箇所形成された平坦面からなるくさび形状部１１１ａを備えている。
従動部材１１２は、図４（ｃ）に示すように、ほぼ矩形形状をなし、円周方向に並べて３箇所に配設されている。従動部材１１２は、外側の一方の面にくさび形状部１１１ａに適合する勾配部１１２ａが形成され、内側の他方の面に被把持部Ｗａに接合する接合部１１２ｂが形成されている。
接合部１１２ｂは、被把持部Ｗａの穴形状に適合するように断面視で円弧状に形成されているが、これに限定されるものではなく、摩擦係数の高いゴム部材やローレット等の滑り止め加工を施してもよい。
【００３９】
なお、勾配部１１２ａは、平坦面からなるくさび形状部１１１ａに適合するように平坦面で形成され、接合部１１２ｂはワークＷの被把持部Ｗａに適合するように断面視で円弧状に形成されているが、これに限定されるものではなく、ワークＷの重量や摺動部の耐摩耗性、加工性の難易度等を考慮して適宜定めればよく、例えば勾配部１１２ａとくさび形状部１１１ａを断面視で円弧状に形成してもよい。
【００４０】
ホルダ１１３は、図３に示すように、駆動部材１１１を図３（ａ）の上下方向に往復移動自在に支持する本体部１１３ａと、この本体部１１３ａの先端に螺合して接合された先端部１１３ｂ（図４（ａ）参照）と、を備えている。
そして、ホルダ１１３は、本体部１１３ａの内周面１１３ｃで駆動部材１１１を往復移動自在に支持し、先端部１１３ｂの支持部１１３ｄ，１１３ｅ（図３（ｂ）参照）で従動部材１１２を図３（ａ）の左右方向（水平方向）に往復移動自在に支持している。
【００４１】
駆動手段１１４は、図２に示すように、エアシリンダ等の往復駆動手段を駆動部材１１１に連結し、駆動部材１１１を往復移動できるように構成している。
把持機構１１は、駆動手段１１４により、駆動部材１１１を図３（ａ）の上下方向に往復移動することで、従動部材１１２を図３（ａ）の左右方向に移動して（図４（ｂ）参照）、ワークＷの被把持部Ｗａに従動部材１１２の接合部１１２ｂを押し付けるようにして（図４（ｄ）参照）、ワークＷを把持する機構である（図２参照）。
【００４２】
３軸移動機構１２は、図２に示すように、支持プレート２２に配設されたＸ軸方向移動機構１２１と、このＸ軸方向移動機構１２１に支持されたＹ軸方向移動機構１２２と、このＹ軸方向移動機構１２２にブラケット１２４を介して支持されたＺ軸方向移動機構１２３と、を備えている。
３軸移動機構１２は、３軸とも同様に構成され、例えば、Ｘ軸方向移動機構１２１では、Ｘ軸方向に配設されたガイドレール１２１ａと、このガイドレール１２１ａに沿って移動自在に配設されたホルダ１２１ｂと、を備えている。
かかる構成により、ワーク把持装置１は、３軸移動機構１２により、把持機構１１を前後（Ｘ軸）、左右（Ｙ軸）、上下（Ｚ軸）方向の３軸方向に自在に移動できるように支持している。
【００４３】
なお、本実施形態においては３軸移動機構１２を採用したが、これに限定されるものではなく、ワークＷの被把持部Ｗａの位置関係を考慮して適宜自由度を設定するものであり、１軸や２軸でもよいし、さらに回転軸を備えた移動機構を採用することもできる。
【００４４】
移動規制装置１３は、３軸とも同様に構成され、それぞれＸ軸方向移動機構１２１、Ｙ軸方向移動機構１２２、およびＺ軸方向移動機構１２３に設けられている。例えば、Ｘ軸方向移動機構１２１では、ガイドレール１２１ａをクランプしてホルダ１２１ｂの移動を規制するロック機構を採用している。ただし、移動規制装置１３におけるロック方式は、特に限定されるものではなく、エア式、電磁式等の種々の形態を採用することができる。
【００４５】
かかる構成により、ワーク把持装置１は、移動規制装置１３より、把持機構１１をワークＷの被把持部Ｗａに位置合わせした状態でロックして移動しないように保持することができる。
このため、ワーク把持装置１は、後記する把持部位置決め治具４００により（図５参照）、把持機構１１を自在な位置に調整して被把持部Ｗａの位置が異なる種々のワークに柔軟に対応することができる。
【００４６】
＜姿勢制御装置＞
姿勢制御装置２は、図２に示すように、ロボットアーム１０１の先端部１０２に固定する固定プレート２１と、固定プレート２１に対してワーク把持装置１の支持プレート２２を弾性支持する弾性機構３と、支持プレート２２の変位検知手段４と、ワーク把持装置１の姿勢を検知する姿勢検知装置６と、を備えている。
なお、本実施形態においては、姿勢検知装置６を備えた場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ワークＷがパレット２０１（図１）に正規の状態で位置決めされている場合には姿勢検知装置６を備えなくともよい。
【００４７】
固定プレート２１は、支持プレート２２を支持するベースとなる部材であり、平面視で矩形形状をなしている（図１参照）。
支持プレート２２は、固定プレート２１に四隅に配設された弾性機構３（図１を併せて参照）を介して弾性支持されている。支持プレート２２には、把持機構１１がワークＷの所定の箇所（本実施形態では３箇所）を確実に把持できるように、姿勢検知装置６が所定の箇所（本実施形態では３箇所）に配設されている。
【００４８】
弾性機構３は、図２に示すように、固定プレート２１と支持プレート２２の間に配設されたコイルスプリング３１により、支持プレート２２を固定プレート２１から離れる方向（図２の下方向）に付勢して、支持プレート２２を固定プレート２１に対して弾性支持している。
【００４９】
なお、本実施形態においては、弾性機構３のばね部材としてコイルスプリング３１を採用したが、これに限定されるものではなく、姿勢制御に必要な荷重および撓み量が確保できるものであれば、ねじりコイルばね、板ばね、皿ばね等の種々のばね部材を採用することができる。また、ばね部材に限定されるものではなく、ガススプリングを採用することもできる。
【００５０】
すなわち、ワーク把持装置１の動作内容に応じて、その姿勢制御に必要な荷重や撓み量（ストローク）を考慮して、適宜適切なばね部材またはガスプリングを選択して好適な姿勢制御を実現する。ばね部材は、たわみ量に応じて荷重が比例するので、姿勢制御力を徐々に増大させる用途に適し、ガススプリングは、たわみ量が変化しても一定の荷重を発生することができるので、当初から安定した一定の姿勢制御力を確保する用途に適する。
【００５１】
変位検知手段４は、支持プレート２２の固定プレート２１に対する変位を検知する検知装置であり、近接センサ等の検知装置が使用される。
変位検知手段４は、支持プレート２２の原位置を検知する第１検知器４１および第１被検知部４１ａと、ワーク把持装置１による把持位置を検知する第２検知器４２および第２被検知部４２ａと、支持プレート２２の過剰変位を検知する第３検知器４３および第３被検知部４３ａと、を備えている。
【００５２】
かかる構成により、支持プレート２２が図８に示す原位置から固定プレート２１に近づく方向に移動し、第２被検知部４２ａが第２検知器４２の位置までくるとワーク把持装置１による把持位置にあることを検知し（図９参照）、支持プレート２２が把持位置を行き過ぎて第３被検知部４３ａが第３検知器４３の位置までくると支持プレート２２の過剰変位を検知することができる（図１２（ｃ）参照）。
【００５３】
姿勢検知装置６は、図２に示すように、ワークＷに当接させるサポートシャフト５と、サポートシャフト５の先端に設けられた可撓性部材５ａと、サポートシャフト５を出没自在に内装する外筒６１と、サポートシャフト５をワークＷに押し付ける方向に付勢する付勢手段６２と、サポートシャフト５がワークＷに当接していることを検知する当接検知手段６３と、外筒６１を図３の上下方向に移動するエアシリンダ６４と、を備えている。
【００５４】
ここで、可撓性部材５ａは、例えば、ゴム、発泡スチロール、スポンジ等を使用して、サポートシャフト５をワークＷに当接させたときの衝撃力を緩和しワークＷの損傷を防止することができる。
また、エアシリンダ６４は、ワーク把持装置１における把持機構１１の位置決めの際に姿勢検知装置６がワークＷに干渉しないように外筒６１およびサポートシャフト５を上方に逃がすための装置であり、外筒６１およびサポートシャフト５を下方に下げた状態でサポートシャフト５がワークＷと当接可能になる。
【００５５】
当接検知手段６３は、近接センサ等からなり、サポートシャフト５がワークＷに当接してから所定の移動量Ｓ（図９（ａ）参照）だけ移動し、外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となった状態で（図１０（ａ）参照）、対面する位置に移動してきた被検知部６３ａにより、サポートシャフト５がワークＷに当接してから所定の移動量だけ移動したことを検知する。
【００５６】
付勢手段６２は、特に限定されず、コイルスプリング等を採用することができるが、付勢手段６２の弾性係数は、弾性機構３のコイルスプリング３１の弾性係数よりも小さく（弾性機構３の弾性係数が付勢手段６２の弾性係数よりも大きく）なるように設定されている。
【００５７】
かかる構成により、図９に示すように、サポートシャフト５がワークＷに当接してから移動する移動量Ｓ（図９（ａ）参照）よりも、その間にコイルスプリング３１（図５参照）が撓む移動量Ｓ′（図９（ｂ）参照）の方が小さくなる。
【００５８】
姿勢検知装置６は、ブラケット１２４に支持されて、ワーク把持装置１の把持機構１１の近傍に配設されている。
姿勢検知装置６は、当接検知手段６３により、ワークＷを把持する従動部材１１２がワークＷの被把持部Ｗａに適正に挿入された状態であることを検知することができる。
【００５９】
つまり、ロボットアーム１０１（図１参照）の先端部１０２を近づけてサポートシャフト５がワークＷに当接した状態で、さらに先端部１０２をワークＷに近づける方向に移動させると、ワーク把持装置１とともに外筒６１が図３の下方に移動してサポートシャフト５が付勢手段６２の付勢力に抗して外筒６１内に収容され、外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となってワークＷに当接する。
【００６０】
このとき、同時に把持機構１１の先端部では、ワークＷを把持する従動部材１１２がワークＷの被把持部Ｗａに適正に挿入された状態となるように把持機構１１に対して姿勢検知装置６が適正な位置および高さに配設されている。
【００６１】
このため、姿勢検知装置６は、サポートシャフト５がワークＷに当接してから所定の移動量だけ移動し外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となった状態を当接検知手段６３によって検知することで、ワークＷを把持する従動部材１１２がワークＷの被把持部Ｗａに適正に挿入された状態となっていることを確認することができる。
【００６２】
次に、ワーク把持装置１を姿勢制御装置２に搭載して多関節ロボット１００に装着して適用する場合の動作について図６から図１２を参照しながら説明する。
＜弾性機構３の動作＞
まず、弾性機構３の動作について、主として図６と図７を参照しながら説明する。参照する図６はワークを載置するパレットの剛性が高い場合の弾性機構３の動作を示す模式的正面図であり、（ａ）は把持機構１１の先端部を被把持部に挿入する前の状態、（ｂ）は把持機構１１の先端部を被把持部に挿入した後の状態を示す。図７はワークを載置するパレットの剛性が低い場合の弾性機構３の動作を示す模式的正面図である。
なお、図６と図７では、説明の便宜上、ワークＷの傾き等を誇張して表現するが、実際には微小な変形量である。
【００６３】
ここで、パレット２０１（図１参照）は、目的や用途に応じて種々の形態が採用されるが、例えば、金属製のアングル材等で構成する場合には一般的に剛性が高く、合成樹脂等で構成する場合には剛性が低くなるため、弾性機構３の付勢力（弾性支持力）とパレット２０１の剛性との関係により以下のように弾性機構３は異なる機能を奏する。
【００６４】
＜パレットの剛性が高い場合＞
ワークを載置するパレットの剛性が高い場合には、弾性機構３は、ワークＷの姿勢に合わせてワーク把持装置１の姿勢を制御するように動作する傾向を示す。
すなわち、弾性機構３は、図１に示すように、例えば、パレット２０１に載置されたワークＷを把持機構１１で把持しようとする際に、パレット２０１に載置されたワークＷが所定の位置からずれていたり傾いていたりしている場合には、このずれ等によるずれ量に応じてワークＷに対するワーク把持装置１の姿勢を制御する。
【００６５】
具体的には、図６（ａ）に示すように、ワークＷに角度αの傾きがある場合には、ロボットアーム１０１（図１参照）によりワーク把持装置１をワークＷに対して所定の位置に配置し、把持機構１１の先端部をワークＷの被把持部Ｗａに挿入する際に、ワークＷの傾き角度αに応じてワークＷの被把持部Ｗａから支持プレート２２を時計回りに回転させようとするモーメントＭが反作用的に加えられる。
【００６６】
そして、図６（ｂ）に示すように、このようにして加えられたモーメントＭがワークＷに対するワーク把持装置１の角度αの傾きを適宜柔軟に吸収し、傾き角度αに応じて支持プレート２２の位置や傾斜角度を補正することで、姿勢制御装置２は、ワークＷに対するワーク把持装置１の姿勢を好適に制御することができる。
【００６７】
＜パレットの剛性が低い場合＞
ワークを載置するパレットの剛性が低い場合には、弾性機構３は、ワークＷの姿勢をワーク把持装置１に合わせるように動作する傾向を示す。
すなわち、弾性機構３は、図１に示すように、例えば、パレット２０１に載置されたワークＷを把持機構１１で把持しようとする際に、パレット２０１に載置されたワークＷが所定の位置からずれていたり傾いていたりしている場合には、このずれ等を補正して、ワークＷの姿勢をワーク把持装置１に合わせるように機能する。
【００６８】
具体的には、図７（ａ）に示すように、把持機構１１の先端部をワークＷの被把持部Ｗａに挿入する際に、弾性機構３はその付勢力（弾性支持力）により、傾き角度αでパレット２０１（図１参照）に載置されているワークＷに付勢力（押圧力）を付与するため、パレット２０１のしなりや変形等によりワークＷを反時計回りに回転させようとするモーメントＭ′が加えられる。
【００６９】
そして、図７（ｂ）に示すように、このようにして加えられたモーメントＭ′は、ワークＷの姿勢が傾き角度αよりも小さいα′になるように作用するため、ワーク把持装置１とワークＷとのずれを好適に補正してワークＷの姿勢をワーク把持装置１に合わせることができる。
【００７０】
なお、この例ではパレットのしなりや変形を小さくする方向でワークＷにワーク把持装置１が正対するように機能する場合を説明したが、姿勢制御装置２が、パレットのしなりや変形を大きくする方向でワークＷにワーク把持装置１が正対するように機能する場合もあり得る。
【００７１】
また、本実施形態においては、便宜上、パレット２０１の剛性が高い場合と低い場合に分けて説明したが、実際には厳格に区別されるものではなく、弾性機構３による付勢力（弾性支持力）とパレット２０１の剛性との関係等により複合的に動作するが、弾性機構３による付勢力を適宜調整することで好適にワークＷにワーク把持装置１が正対するように制御することができる。
【００７２】
＜ワーク把持装置の動作＞
ワーク把持装置１の動作について、図８から図１１を参照しながら説明する。参照する図において、図８は把持装置でワークを把持する前の状態、図９はサポートシャフトがワークに当接した状態、図１０はサポートシャフトの外筒がワークに当接した状態、図１１はクランプが完了した状態を示す部分正面断面図である。
【００７３】
ワーク把持装置１がワークＷに当接しない状態から（図８（ａ））、ロボットアーム１０１の先端部１０２をサポートシャフト５がワークＷに当接するまで近づけた状態で（図９（ａ））、さらに先端部１０２をワークＷに近づける方向にＳだけ移動させると、図１０（ａ）に示すように、ワーク把持装置１とともに外筒６１が図３の下方に移動してサポートシャフト５が付勢手段６２の付勢力に抗して外筒６１内に収容され、外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となってワークＷに当接する。
【００７４】
そして、このようにして外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となった状態を当接検知手段６３によって検知する。つまり、当接検知手段６３は、サポートシャフト５がワークＷに当接してから所定の移動量だけ移動したことを対面する位置に移動してきた被検知部６３ａにより検知する。
【００７５】
一方、変位検知手段４は、図１０（ｂ）に示すように、ワーク把持装置１による把持位置を検知する第２検知器４２が対面する位置に移動してきた第２被検知部４２ａの存在を検知する。このようにして、姿勢制御装置２は、ワーク把持装置１が正規の把持位置に位置決めされたことを確認する。
【００７６】
このとき、ワーク把持装置１が正規の把持位置に位置決めされた状態であれば、同時に把持機構１１の先端部では、ワークＷを把持する従動部材１１２が所定の隙間δ（図１０（ａ）参照）を形成してワークＷの被把持部Ｗａに適正に挿入された状態となっている。
【００７７】
このようにして、姿勢検知装置６は、サポートシャフト５がワークＷに当接してから所定の移動量だけ移動し外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となった状態を当接検知手段６３によって検知することで、ワークＷを把持する従動部材１１２がワークＷの被把持部Ｗａに適正に挿入された状態となっていることを確認することができる。
【００７８】
そして、図１１に示すように、ワークＷに対してワーク把持装置１が所定の姿勢で位置決めされた状態で、把持機構１１は、駆動手段１１４により、駆動部材１１１を従動部材１１２に押し込むように移動して（図１１（ａ）参照）、ワークＷの被把持部Ｗａに従動部材１１２を押し付けるようにしてワークＷを把持する。
【００７９】
＜ワークが過剰にずれている場合の動作＞
図１におけるパレット２０１に載置されたワークＷが振動や外的要因により過剰な位置ずれを生じている場合におけるワーク把持装置１の姿勢制御装置２の動作について図１２を参照しながら説明する。
姿勢制御装置２は、弾性機構３によっても姿勢制御しきれないようなワークＷが過剰な位置ずれを生じている場合には、その状態を姿勢検知装置６および変位検知手段４によって検知する。
【００８０】
ワークＷが所定の載置状態から過剰にずれている場合には、図１２（ａ）に示すように、把持機構１１の先端部がワークＷの被把持部Ｗａに接近しようとすると、ワークＷが過剰にずれているため把持機構１１の先端部をワークＷの被把持部Ｗａに挿入することができずに把持機構１１の先端部がワークＷに当接する。
【００８１】
把持機構１１の先端部がワークＷに当接した状態では、ロボットアーム１０１の先端部１０２を移動させて、サポートシャフト５がワークＷに当接するまで近づけようとしても、図１２（ｂ）に示すように、サポートシャフト５をワークＷに当接させることができない。
【００８２】
このため、当接検知手段６３は、サポートシャフト５が所定の移動量Ｓだけ移動して、外筒６１の先端面とサポートシャフト５の先端面が面一となった状態を検知することができない。
【００８３】
そして、サポートシャフト５がワークＷに当接していることを検知しない状態のままで、変位検知手段４により第２検知器４２が対面する位置に移動してきた第２被検知部４２ａにより支持プレート２２がワーク把持位置まで変位したことを検知する。
【００８４】
しかしながら、変位検知手段４は、第２検知器４２により支持プレート２２がワーク把持位置まで変位したことを検知しても、当接検知手段６３によりサポートシャフト５がワークＷに当接していることを検知しないので、ワーク把持装置１がワークＷに対して正規の位置に位置決めされたと判定することができない。
【００８５】
このため、ロボットアーム１０１の先端部１０２をさらに移動させると、図１２（ｃ）に示すように、姿勢制御装置２は、変位検知手段４により第３検知器４３が対面する位置に移動してきた第３被検知部４３ａにより支持プレート２２の過剰変位を検知する。
【００８６】
このようにして、姿勢制御装置２は、当接検知手段６３によりサポートシャフト５がワークＷに当接していることを検知しない状態で、変位検知手段４により支持プレート２２の過剰変位を検知することで、ワークＷが過剰にずれていると判断し、ワーク把持装置１によりワークＷを把持しようとする際に生じる過度な負荷を未然に検知して回避することができる。
【００８７】
次に、把持部位置決め治具４００について詳細に説明する。
＜把持部位置決め治具＞
図１３は、把持部位置決め治具の拡大平面図である。
把持部位置決め治具４００は、図５および図１３に示すように、ワーク把持装置１における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る把持機構１１と係合可能な貫通穴等の係合凹部（係合部）４２０が、ワークＷの種類に応じて把持機構１１により把持されるワークＷの被把持部Ｗａ（図２参照）に対応した位置に設けられた治具プレート（治具本体）４０１を備えている。ここでは、治具プレート４０１は、略平板形状の例えばアルミニウム（合金を含む）等の金属製のベース部４０９に、係合凹部４２０を有する略円筒形状の例えば鉄鋼等の金属製のブッシュ４１０が配設されて構成されている。ただし、治具プレート４０１の材料は、必ずしも前記材料に限定されるものではなく、他の材料から形成されていてもよい。また、係合凹部４２０は、ベース部４０９に直接形成されていてもよい。
【００８８】
本実施形態では、治具プレート４０１には、複数種類のワークＷにそれぞれ対応する複数の係合凹部４２０が配設されている。このような構成によれば、一つの治具プレート４０１で複数種類のワークＷに対応することができる。これにより、コスト低減と治具保管場所の省スペース化とを図ることができる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、治具プレート４０１に一種類のワークＷに対応する係合凹部４２０が配設されるように構成されていてもよい。
【００８９】
また、把持部位置決め治具４００は、ワーク把持装置１に対して治具プレート４０１を位置決めするための治具本体位置決め部４０２を備えている。治具本体位置決め部４０２は、図５に示すように、治具プレート４０１のベース部４０９に立設された支柱４０４を有しており、支柱４０４には、ワーク把持装置１の支持プレート２２に設けられた略円筒形状のガイド部材（把持装置側セット部）２２１にセット可能なガイドポスト（治具本体側セット部）４０３が設けられている。ここでは、例えばＡをＢにセットするとは、ＡとＢが特定の関係（位置関係）を満たした場合にＡおよびＢの両要素が一体化され、挙動を一にする関係にすることをいう。ＡやＢは、例えば把持装置側セット部や治具本体側セット部である。
【００９０】
かかる構成により、治具本体位置決め部４０２のガイドポスト４０３に支持プレート２２に設けられたガイド部材２２１を嵌合させることで、ロボットアーム１０１の先端部１０２に装着されたワーク把持装置１に対して、把持部位置決め治具４００を位置決めできるようになっている。
【００９１】
また、把持部位置決め治具４００は、ガイド部材２２１に支柱４０４のガイドポスト４０３が嵌合されてセットされた状態で、支柱４０４をワーク把持装置１の支持プレート２２に固定するための固定手段であるねじ締結部材４０５をさらに備えている。
【００９２】
ただし、固定手段は、ねじ締結部材４０５に限定されるものではない。図１４（ａ）は、固定手段の変形例を示す縦断面図であり、図１４（ｂ）は、固定手段の別の変形例を示す平面図である。図１４（ａ）に示すように、例えばＬ字型等のピン４０６をガイドポスト４０３に形成された軸直角方向に沿う貫通孔４０３ａに差し込んで、支柱４０４を支持プレート２２に固定してもよい。あるいは、図１４（ｂ）に示すように、ガイドポスト４０３の支持プレート２２から突出した部分の根元部の側面を一対の押さえ部材４０７ａ，４０７ｂで挟み、一対の押さえ部材４０７ａ，４０７ｂを例えば蝶ねじ部材４０８により締結することによって、支柱４０４を支持プレート２２に固定してもよい。
【００９３】
図１５は、図１３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１５に示すように、ブッシュ４１０は、円筒部４１１と、この円筒部４１１の一方の開口端に形成された鍔部４１２とを有している。ここで、円筒部４１１の内面が係合凹部４２０を構成している。ブッシュ４１０は、ベース部４０９においてワークの種類に応じて予め決められた所定位置に形成された貫通孔４０９ａに円筒部４１１が嵌挿され、鍔部４１２がベース部４０９の表面４０９ｂに当接された状態で、ベース部４０９に設置されて固定されている。ブッシュ４１０は、例えば圧入、かしめ、接着等によりベース部４０９に固定される。
【００９４】
図１６（ａ）（ｂ）は、高さ方向位置が異なる係合凹部の周辺の断面図である。図１６（ａ）に示すブッシュ４１０は、ベース部４０９の表面４０９ｂ上における貫通孔４０９ａと同軸の位置に配置された環状板を呈する嵩上げ部４３１に鍔部４１２が当接するように設置されている。すなわち、ブッシュ４１０の係合凹部４２０は、ベース部４０９の表面４０９ｂからワーク把持装置１側に嵩上げするように設けられた嵩上げ部４３１に配設されている。図１６（ｂ）に示すブッシュ４１０は、ベース部４０９の表面４０９ｂ上における貫通孔４０９ａと同軸の位置に形成された環状の段差を呈する窪み部４３２に鍔部４１２が当接するように設置されている。すなわち、ブッシュ４１０の係合凹部４２０は、ベース部４０９の表面４０９ｂからワーク把持装置１と反対側に窪むように設けられた窪み部４３２に配設されている。このような構成によれば、ワークＷの種類に応じて係合凹部４２０の高さ方向位置を設定することができる。これにより、ワークＷの被把持部Ｗａ（図２参照）の高さ方向位置がワークＷの種類によって変化したとしても対応することが可能となる。ただし、嵩上げ部４３１は、ベース部４０９に一体に形成されていてもよい。
【００９５】
図１７は、図１３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１７に示すように、治具プレート４０１は、ベース部４０９に着脱可能に取り付けられワークＷの種類に応じた位置に係合凹部４２０が配設されるように構成された係合部材４３３を有している。係合部材４３３は、略円筒形状を呈しており、ブッシュ４１０が設置される保持部４３４と、保持部４３４の上端面に連設された接続部４３５とを備えている。係合部材４３３は、ベース部４０９においてワークの種類に応じて予め決められた所定位置に形成された貫通孔４０９ｃに接続部４３５が嵌挿され、保持部４３４がベース部４０９の裏面４０９ｄに当接された状態で、ベース部４０９に設置されて、ねじ部材４３６により固定されている。
【００９６】
保持部４３４の中央には、貫通孔４３４ａが形成されており、貫通孔４３４ａの上開口端には環状の段差を呈する窪み部４３２ａが形成されている。ブッシュ４１０は、保持部４３４の貫通孔４３４ａに円筒部４１１が嵌挿され、鍔部４１２が窪み部４３２ａに当接された状態で、係合部材４３３に設置されて固定されている。このような構成によれば、ワークＷの種類に応じて係合凹部４２０の高さ方向位置を広い範囲で設定することができ、ワークＷの被把持部Ｗａ（図２参照）の高さ方向位置がワークＷの種類によってかなり大きく変化したとしても対応することが可能となる。
【００９７】
図１８は、図１３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１８に示すように、治具プレート４０１は、ベース部４０９に着脱可能に取り付けられ複数種類のワークＷに応じた位置に複数の係合凹部４２０が配設されるように構成された係合部材４４１を有している。係合部材４４１は、略矩形の平板形状を呈しており、その上面の四隅に配置された円柱形状の接続部材４４２，４４３を間に挟んで、ベース部４０９に形成された開口部４０９ｅを裏面４０９ｄ側から平面視して覆うように、ねじ部材４４４，４４５によりベース部４０９に固定されている。係合部材４４１には、複数種類のワークＷに応じた位置にそれぞれ貫通孔４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃが形成されており、貫通孔４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃの上開口端には環状の段差を呈する窪み部４３２ｂ，４３２ｃ，４３２ｄがそれぞれ形成されている。ここでは、複数のブッシュ４１０が、係合部材４４１の貫通孔４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃに円筒部４１１が嵌挿され、鍔部４１２が窪み部４３２ｂ，４３２ｃ，４３２ｄに当接された状態で、係合部材４４１に設置されて固定されている。このような構成によれば、一つの係合部材４４１を用いて複数種類のワークＷに応じて係合凹部４２０の水平方向位置および高さ方向位置を設定することができる。なお、同じ位置に設けられたブッシュ４１０を複数種類のワークＷに対して兼用することも勿論可能である。
【００９８】
図１９（ａ）は図１３のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図１９（ｂ）は（ａ）の平面図である。図１９に示すように、治具プレート４０１（図１３参照）は、貫通孔４４１ｄに嵌挿されたブッシュ４１０の係合凹部４２０のワーク把持装置１側（上側）へ進退移動可能に設けられた延長部材４５１を有している。延長部材４５１は、平面視してフック形状を呈しており、その端部が軸部材４５３のまわりで図１９（ｂ）の矢印方向に回動可能に係合部材４４１に取り付けられている。延長部材４５１のフック形状の内側には、係合凹部４２０と同径の内面４５２が形成されており、延長部材４５１を回動させてブッシュ４１０の係合凹部４２０の上側へ進出させることにより、係合凹部４２０の軸方向長さを上側に延長させることが可能となっている。このような構成によれば、ワークＷの種類が変更されるときに延長部材４５１を係合凹部４２０の上側へ進出させたり係合凹部４２０の上側から退避させたりすることによって、ワークＷの種類に応じて係合凹部４２０の高さ方向位置を設定することができる。これにより、ワークＷの被把持部Ｗａの高さ方向位置がワークの種類によって変化したとしても対応することが可能となる。なお、延長部材４５１は、係合凹部４２０のワーク把持装置１側（上側）へ直線方向にスライドして進退移動可能に設けられてもよい。また、延長部材４５１は、ベース部４０９に取り付けられてもよい。
【００９９】
次に、把持部位置決め治具４００を用いて、ワーク把持装置１における把持機構１１をワークＷの種類に応じて移動させて位置決めする把持部位置決め方法について説明する。
【０１００】
まず、多関節ロボット１００を駆動させることにより、ロボットアーム１０１の先端部１０２に装着されたワーク把持装置１を移動させて、ワーク把持装置１のガイド部材２２１に把持部位置決め治具４００の治具本体位置決め部４０２のガイドポスト４０３を嵌合させる。これにより、ワーク把持装置１に対して把持部位置決め治具４００を位置決めする。ただし、作業者が把持部位置決め治具４００を移動させて、ワーク把持装置１に対して把持部位置決め治具４００を位置決めするようにしてもよい。
【０１０１】
続いて、ねじ締結部材４０５を用いて、把持部位置決め治具４００の支柱４０４をワーク把持装置１の支持プレート２２に固定する。これにより、作業者による把持機構１１の位置決め作業の間、ワーク把持装置１と治具プレート４０１とが誤ってずれたり分離したりすることが無くなるため、位置決め作業はより容易となる。
【０１０２】
そして、把持機構１１をワーク把持装置１における３次元移動が許容された状態に設定する。続いて、ワーク把持装置１に対して把持部位置決め治具４００を位置決めした状態で、作業者が、把持機構１１をワーク把持装置１において移動させて、把持対象のワークＷの種類に応じて予め決められた位置にある係合凹部４２０に、把持機構１１の先端を挿入して係合させる。続いて、移動規制装置１３により３軸移動機構１２の移動を規制することで、把持機構１１をワーク把持装置１における３次元移動が規制された状態に設定する（ロックする）。ワーク把持装置１が複数の把持機構１１を備える場合、前記工程を繰り返す。これにより、ワーク把持装置１における把持機構１１が、ワークＷの種類に応じて移動させられて位置決めされる。
【０１０３】
次に、ねじ締結部材４０５を緩めて、把持部位置決め治具４００の支柱４０４とワーク把持装置１の支持プレート２２との固定を解除する。続いて、多関節ロボット１００を駆動させることにより、ロボットアーム１０１の先端部１０２に装着されたワーク把持装置１を移動させて、把持部位置決め治具４００からワーク把持装置１を離間させる。ただし、作業者が把持部位置決め治具４００を移動させて、ワーク把持装置１から把持部位置決め治具４００を離間させてもよい。最後に、多関節ロボット１００を駆動させることにより、ワーク把持装置１を予め決められた把持装置基準位置に復帰移動させる。
【０１０４】
前記したように、本実施形態では、ワーク把持装置１における把持機構１１をワークＷの種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め治具４００は、ワーク把持装置１における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る把持機構１１と係合可能な係合凹部４２０が、ワークＷの種類に応じて把持機構１１により把持されるワークＷの被把持部Ｗａに対応した位置に設けられた治具プレート４０１と、ワーク把持装置１に対して治具プレート４０１を位置決めするための治具本体位置決め部４０２と、を備えている。
【０１０５】
このような本実施形態によれば、ロボットアーム１０１に装着されたワーク把持装置１に備えられた把持機構１１を、ロボットやワーク把持装置１に把持機構１１を移動させるための駆動装置を設けることなく、ワークＷの種類の変更に応じて、作業者が移動させて位置決めして、ワーク把持装置１における把持機構１１の位置を容易かつ確実に変更することが可能となる。
したがって、ロボットアーム１０１の先端側を軽量化しながらバリエーションを有する種々のワークに対応することが可能となる。
【０１０６】
また、本実施形態では、治具本体位置決め部４０２は、ワーク把持装置１に設けられたガイド部材２２１にセット可能なガイドポスト４０３が設けられ治具プレート４０１に立設された支柱４０４を有している。このような構成によれば、ワーク把持装置１と治具プレート４０１とを支柱４０４を介してコンパクトな構成で位置決めすることができる。また、ワーク把持装置１と治具プレート４０１との間において把持機構１１を移動させるための空間を広く確保することができ、作業者による把持機構１１の位置決め作業が容易となる。
【０１０７】
次に、前記した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成（変形例）に関して説明する。前述した実施形態と同様の構成および作用は、以下の実施形態に取り込まれるものとして詳細な説明を適宜省略し、相違する点について主に説明する。
＜変形例＞
【０１０８】
図２０は、異なる位置に係合凹部が配設された２種類の係合部材をベース部の同じ位置に交換可能に取り付けて使用する変形例を示す図であり、（ａ）は一方の係合部材を使用した場合の平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図、（ｃ）は他方の係合部材を使用した場合の平面図、（ｄ）は（ｃ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【０１０９】
図２０（ａ）〜（ｄ）に示すように、治具プレート４０１は、ベース部４０９に着脱可能に取り付けられ被把持部Ｗａの位置が異なる２種類のワークＷの種類に応じた異なる位置に係合凹部４２０が配設された２種類の係合部材４６１，４６２を有していてもよい。係合部材４６１，４６２は、略矩形の平板形状を呈しており、ベース部４０９に形成された開口部４０９ｆを裏面４０９ｄ側から覆うように配置されて、ねじ部材４６３によりベース部４０９に固定されている。係合部材４６１，４６２には、把持対象のワークＷに応じた異なる位置にそれぞれ貫通孔４６１ａ，４６２ａが形成されている。ブッシュ４１０は、係合部材４６１，４６２の貫通孔４６１ａ，４６２ａに円筒部４１１が嵌挿され、鍔部４１２が係合部材４６１，４６２の表面４６１ｂ，４６２ｂに当接された状態で、係合部材４６１，４６２にそれぞれ設置されて固定されている。このような構成によれば、ワークの種類が変更されるときに係合部材４６１（４６２）のみを交換してベース部４０９に取り付けることで、ワークＷの種類に応じた把持部位置決め治具４００を構成することが可能となる。これにより、コスト低減と治具保管場所の省スペース化とを図ることができる。なお、交換される係合部材は、２種類に限定されるものではなく、３種類以上であってもよい。また、係合部材４６１，４６２は、ベース部４０９に形成された開口部４０９ｆを表面４０９ｂ側から覆うように配置されてもよい。
【０１１０】
図２１は、治具プレートを位置決めして設置するための台座を備えた変形例を示す模式的斜視図であり、（ａ）は治具本体位置決め部が治具プレートに設けられた場合を示す図、（ｂ）は治具本体位置決め部が治具プレートではなく台座に設けられた場合を示す図である。
【０１１１】
図２１（ａ）（ｂ）に示すように、把持部位置決め治具４００，４７０は、治具プレート４０１，４７１を位置決めして設置するための台座４７７，４７８をそれぞれ備えていてもよい。このような構成によれば、台座４７７，４７８により治具プレート４０１，４７１の高さが作業者の目線に近くなるため、作業者による把持機構１１の位置決め作業が容易となる。また、図２１（ｂ）に示すように、治具本体位置決め部４７２は、治具プレート４７１ではなく台座４７８に設けられていてもよい。この場合、治具本体位置決め部４７２は、ワーク把持装置１に設けられたガイド部材２２１（図５参照）にセット可能なガイドポスト４７３（台座側セット部）が設けられ台座４７８に立設された支柱４７４を有している。また、治具プレート４７１には、治具本体位置決め部４７２との干渉を避けるための切欠き部４７５，４７６が形成されている。このような構成によれば、位置決め機能を台座４７８に集約することにより、治具プレート４７１を複雑化せずに済み、管理し易くなる。
【０１１２】
また、図２１に示すように、台座４７７，４７８は、当該台座４７７，４７８の移動を可能にする可動機構４７９（図２１（ｂ）では図示せず）をそれぞれ有することが好ましい。このような構成によれば、作業者が手作業で把持機構１１の位置を変更する際に、ワーク把持装置１が台座４７７，４７８上に位置決めされるまで移動せずに、せいぜい台座４７７，４７８の近傍への移動にとどまるような構成が採用される可能性があるが、このような場合であっても、台座４７７，４７８を容易に移動させて、ワーク把持装置１を治具プレート４０１，４７１に位置決めすることができる。なお、可動機構４７９は、手動のためのキャスタ等の車輪に限定されるものではなく、例えば、床に敷設された線状のラックに、台座４７７，４７８に回転可能に設けられたピニオンギアを噛合させ、モータ等の駆動装置でピニオンギアを回転駆動させることにより、台座４７７，４７８を移動させる構成とされてもよい。
【０１１３】
また、前記した実施形態においては、被把持部ＷａがワークＷに形成された貫通穴等の凹部であり、凹部を内側から外側に向けて押圧して把持するインナータイプの把持機構を採用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、被把持部がボス等の凸部である場合には、凸部を外側から内側に向けて押圧して把持するコレットチャック方式のアウタータイプの把持機構を採用することもできる。
【０１１４】
アウタータイプの把持機構１１′について図２２〜図２４を参照しながら説明する。参照する図２２はアウタータイプの把持機構を説明するための斜視図であり、（ａ）は外観を示し、（ｂ）は内部構造を示す断面図である。図２３はアウタータイプの把持機構の構成および動作を示す断面正面図であり、（ａ）は把持する前の状態、（ｂ）は把持した状態を示す。図２４はアウタータイプの把持機構の構成を説明するための一部分解斜視図である。なお、以下の説明において、前記した実施形態とは把持機構１１との相違のみであるので他の構成の詳細な説明は省略する。
【０１１５】
把持機構１１′は、図２２および図２３に示すように、くさび形状部１１１ａ′が形成された駆動部材１１１′と、くさび形状部１１１ａ′に適合する勾配部１１２ａ′が形成され拡径および縮径方向に移動する従動部材１１２′と（図２４を併せて参照）、駆動部材１１１′に内設され従動部材１１２′を軸方向に移動自在に支持するホルダ１１３′と、従動部材１１２′を往復移動して従動部材１１２′を拡径および縮径させる駆動手段１１４（図２参照）に連結されたコレットバー１１４ａ′と、を備えている。
【０１１６】
駆動部材１１１′は、従動部材１１２′を拡径縮径するように駆動する部材であり、前記した実施形態におけるホルダ１１３（図３参照）と同様に３軸移動機構１２側に固定されている。
駆動部材１１１′は、図２３（ａ）に示すように、内部に凹部１１１ｂ′が形成された筒状の胴部１１１ｃ′と、胴部１１１ｃ′の先端部に螺入して結合されたリング形状の蓋部１１１ｄ′と、蓋部１１１ｄ′の内周部に形成された前記くさび形状部１１１ａ′と、を備えている。
【０１１７】
従動部材１１２′は、図２４に示すように、円周方向に隙間を挟んで３体を並べて全体としてコレット形状をなすように鍔状をなした根元部１１２ｃ′で連結されている。
従動部材１１２′の外周部は、図２３（ａ）に示すように、先端側が拡径されたテーパからなる勾配部１１２ａ′が形成されている。従動部材１１２′の内周部は、被把持部Ｗａ′である凸部に適合させた貫通穴からなる被把持部Ｗａ′との接合部１１２ｂ′が形成されている。
【０１１８】
ホルダ１１３′は、図２４に示すように、円周方向に隙間が形成されるようにして３体を並べて配設され、全体としてリング状をなして駆動部材１１１′内に軸方向（図２３における上下方向）に摺動自在に内設されている。ホルダ１１３′の内周部には、周方向に沿ってリング溝１１３ａ′が形成され、このリング溝１１３ａ′内に従動部材１１２′の根元部１１２ｃ′とコレットバー１１４ａ′の先端部１１４ｂ′が埋設されている。
ホルダ１１３′は、従動部材１１２′とコレットバー１１４ａ′を一体として連結するように保持し、駆動部材１１１′に対して、従動部材１１２′を軸方向（図２３における上下方向）に摺動自在に支持するとともに、縮径および拡径方向に移動自在に支持している。
【０１１９】
コレットバー１１４ａ′は、棒状の形状をなし、円盤状に拡径された先端部１１４ｂ′と、駆動部材１１１′の凹部１１１ｂ′に摺動自在に内設されるガイドリング１１４ｃ′と、を備えている。コレットバー１１４ａ′の先端部１１４ｂ′は、従動部材１１２′の根元部１１２ｃ′に当接した状態でホルダ１１３′の内周部に埋設されている。
【０１２０】
かかる構成により、把持機構１１′は、図２３（ａ）に示すように、駆動手段１１４（図２参照）により、コレットバー１１４ａ′を図２３（ａ）の下方向に移動すると、従動部材１１２を図２３（ａ）の拡径方向に移動して、非把持状態にすることができる。
一方、図２３（ｂ）に示すように、把持機構１１′は、駆動手段１１４（図２参照）により、コレットバー１１４ａ′を図２３（ｂ）の上方向に移動すると、従動部材１１２′を縮径方向に移動して、ワークＷ′の被把持部Ｗａ′に従動部材１１２′の接合部１１２ｂ′を押し付けるようにして、ワークＷ′を把持することができる。
【０１２１】
図２５は、被把持部がボス等の凸部である場合に使用される把持部位置決め治具の係合凸部周辺の拡大断面図であり、（ａ）は把持機構による把持点の高さ方向位置がベース部の表面よりもワーク把持装置側にある場合を示し、（ｂ）は把持機構による把持点の高さ方向位置がベース部の表面よりもワーク把持装置と反対側にある場合を示す。
【０１２２】
図２５（ａ）に示すように、把持部位置決め治具４８０の治具プレート４８１は、ベース部４８９に着脱可能に取り付けられワークＷ′（図２３参照）の種類に応じた位置に係合凸部４９２が配設されるように構成された係合部材４９０を有している。係合部材４９０は、略円柱形状を呈しており、円柱形状の嵩上げ部４９１と、嵩上げ部４９１のワーク把持装置側の端面に連設された円柱形状の係合凸部４９２と、嵩上げ部４９１のワーク把持装置と反対側の端面に連設されたおねじ部４９３とを備えている。係合部材４９０は、嵩上げ部４９１がベース部４８９の表面４８９ｂに当接するまで、おねじ部４９３をベース部４８９においてワークの種類に応じて予め決められた所定位置に形成されたねじ穴４８９ａにねじ込むことにより、ベース部４８９に固定されている。
【０１２３】
また、図２５（ｂ）に示すように、治具プレート４８１は、ベース部４８９に着脱可能に取り付けられワークＷ′の種類に応じた位置に係合凸部４９２が配設されるように構成された係合部材４９４を有している。係合部材４９４は、有底円筒形状を呈しており、底面である窪み部４９７の中央に係合凸部４９２が立設される保持部４９５と、保持部４９５の上端面に連設された接続部４９６とを備えている。係合部材４９４は、ベース部４８９においてワークＷ′の種類に応じて予め決められた所定位置に形成された貫通孔４８９ｃに接続部４９６が嵌挿され、保持部４９５がベース部４８９の裏面４８９ｄに当接された状態で、ベース部４８９に設置されて、ねじ部材４６４により固定されている。
【０１２４】
このような構成によれば、嵩上げ部４９１の高さ寸法や窪み部４９７の深さ寸法を変更することにより、ワークＷ′の種類に応じて係合凸部４９２の高さ方向位置を設定することができる。これにより、ワークＷ′の被把持部Ｗａ′（図２３参照）の高さ方向位置がワークＷ′の種類によって変化したとしても対応することが可能となる。なお、図２５（ａ）に示す係合部材４９０を、ベース部４８９の表面４８９ｂからワーク把持装置と反対側に窪むように設けられた窪み部（図示せず）に配置して、係合凸部４９２の高さ方向位置を設定してもよい。
【０１２５】
前記したように、把持機構と係合可能な係合部は、把持機構がワークの被把持部を外側から内側に向けて押圧して把持するアウタータイプの場合には係合凸部４９２とし、把持機構がワークの被把持部を内側から外側に向けて押圧して把持するインナータイプの場合には係合凹部４２０とすることができる。
【０１２６】
このように構成すれば、把持機構１１がアウタータイプ、インナータイプ、あるいはこれらの両タイプが混在する場合にも対応することができる。また、複雑な構造のワークの把持にも対応することができる。
【０１２７】
なお、ワークの被把持部が凸部である場合に、当該凸部は、前記したボス等の円柱形状に限定されるものではなく、リブ等の直方体形状（衝立形状）であってもよい。この場合、把持機構１１′は、リブ等の直方体形状の凸部の相対する２面を外側から内側に向けて押圧してワークを把持するものであり、この把持機構１１′と係合可能な把持部位置決め治具の係合凸部は、ワークの被把持部であるリブ等の直方体形状の凸部に対応した形状に形成される。
【０１２８】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態（変形例を含む）に記載した構成に限定されるものではなく、前記した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【符号の説明】
【０１２９】
１    ワーク把持装置
１１，１１′    把持機構（把持部）
１０１    ロボットアーム
２２１    ガイド部材（把持装置側セット部）
４００，４７０，４８０    把持部位置決め治具
４０１，４７１，４８１    治具プレート（治具本体）
４０２，４７２    治具本体位置決め部
４０３，４７３    ガイドポスト（治具本体側セット部）
４０４，４７４    支柱
４０５    締結部材（固定手段）
４０６    ピン（固定手段）
４０７ａ，４０７ｂ    押さえ部材（固定手段）
４０８    蝶ねじ部材（固定手段）
４０９，４８９    ベース部
４０９ｂ，４８９ｂ    表面
４２０    係合凹部（係合部）
４３１，４９１    嵩上げ部
４３２，４３２ａ〜４３２ｄ，４９７    窪み部
４３３，４４１，４６１，４６２，４９０，４９４    係合部材
４５１    延長部材
４７７，４７８    台座
４７９    可動機構
４９２    係合凸部（係合部）
Ｗ，Ｗ′    ワーク
Ｗａ，Ｗａ′    被把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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